浅议将废弃钻井泥浆土地化

■赵晓磊

（江西省煤田地质局224地质队江西新余336600）

浅议将废弃钻井泥浆土地化

■赵晓磊

（江西省煤田地质局224地质队江西新余336600）

钻井会产生大量的废弃钻井泥浆，这些废弃物会严重污染周边环境，所以目前全球范围内都在致力于寻找无害化土地处理技术。本文就国内某钻井的废弃泥浆进行土地化处理，并且在该泥浆和土壤的混合物中种植多种植物，进而研究分析不同的农作物对于重金属的净化程度的不同。通过实验表明，在土壤与泥浆的比例达到四比一的时候，对于农作物的生长影响最小，并且可以显著改善土壤的肥力和蓄水能力，同时泥浆中的污染物也可以得到很好地净化。所以可以得出结论：土地化处理过程中，泥浆对于重金属的降解效果相当显著。

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在进行油气钻井的过程中，所产生的泥浆中含有大量的钻井液、相关添加剂、石油类和钻屑等混合物，导致泥浆中含有大量的悬浮物、COD，而且所含有的大量的盐和重金属也会对周边的环境和生物造成不良影响。就目前而言，国内外的废弃钻井泥浆的处理技术主要有如下几种：化学固液分离技术、化学固化处理、坑内回填和密封、回注安全地层或者是环形空间、热处理、MTC转化技术以及生物修复技术等。但是这些处理方式中凡涉及化学固液分离技术的都需要使用大量的混凝剂和絮凝剂，并且并不能达到期待效果。本文采用废弃泥浆土地化处理可以全部或者部分对污染物毒性进行降低，从而显著降低其对周边环境的影响。本文对国内某钻井液进行固液分离后，将固体物与土壤混合后进行作物种植，在植物收割后对土壤混合物中污染物含量进行测定。

1　本实验所需器材

国内某钻井的废弃泥浆、分光光度计、全自动火焰/石墨炉原子吸收分光光度计、塑料桶、电子天平等。

2　废弃钻井泥浆土地化的处理过程

2.1作物种植前对土壤进行质量分析

在进行盆栽实验之前，采用《土壤质量重金属测定王水回流消解原子吸收法》对处理过后的土壤和泥浆固体进行处理，从而测定出其中的重金属含量；采用《固体废弃物浸出毒性浸出方法》以及水平振荡法提取浸出液，从而确定石油类的含量。从而可以得知，实验使用的土壤赝品换几个质量本底值与分离泥浆固体环境质量指标都能够达到《土壤环境质量标准》的二级标准水平，所以泥浆固体和土壤混合体可以作为基质进行农作物的培养，同时又不会影响土壤环境质量。

2.2样品中盆栽油菜实验

在每只经过防渗处理的塑料盆中分别加入5升体积的土壤和泥浆的混合物。土壤和泥浆按照不同比例设定为五组，比例分别为1:0、1:1、2:1、4:1、6:1，每个比例设立两盆作为对照，所使用的油菜种子确保颗粒饱满，并且在烧杯中满水浸泡5小时，每个塑料盆中种植100颗油菜种子，将100颗油菜种子均匀的播撒在土层上，并且放在恒温阳光直射处，每两小时浇水一次，并且每天都按时观察和记录种子的发芽状况，定期测量油菜植株的生长高度，对油菜的第一发芽时间、7天后的出芽状况、发芽周期、相对发芽率。通过对实验结果汇总整理可以发现，废弃泥浆处理后的固体物会严重影响油菜种子的发芽，没有添加废弃泥浆的土壤中油菜种子的第一次出芽时间仅为5天，比添加了废弃泥浆的土壤所需要的发芽时间要短得多；7天后，未添加泥浆的油菜种子出芽率为28%；并且油菜种子发芽率随着泥浆添加量的增加而降低，当泥浆和土壤的比例达到1:1时候，发芽率最低，仅为3%。因为添加泥浆后种子发芽的周期显著延长，所以可以得知泥浆中的重金属和有机污染物会显著影响油菜种子的发芽和发育。

2.3样品中盆栽蚕豆实验

与盆栽油菜实验相同，将土壤和泥浆按照不同比例分为五组，比例和每组实验塑料盆数量与油菜组相同。每盆种植50颗饱满的蚕豆种子，每隔两天浇水一次，并且每天对种子的发芽情况进行观察和记录，对蚕豆的生长高度进行定期测量，观察蚕豆种子的第一发芽时间和7天后的出芽状况。通过实验结果我们可以发现，废弃泥浆处理后的固体物可以严重影响蚕豆种子发芽。没有添加泥浆的蚕豆种子第一出芽时间为4天，而添加泥浆的种子第一出牙时间为5天，并且7天后没有添加泥浆的蚕豆种子出芽率为50%，并且随着泥浆的填加的增加，发芽率逐渐降低，当土壤和泥浆比例达到2:1 和1:1时候，发芽率仅为18%和8%，所以可以得知，当土壤中泥浆的含量增加时候，其中所含有的重金属和有机污染物可以显著抑制蚕豆种子的发育。

2.4分析土壤中的污染物含量

将油菜和蚕豆种植后的土壤风干并且研磨，对其中的污染物进行分析。通过实验结果对比，可以发现，经过种植后，土壤中的重金属含量都存在不同程度的降低，而且因为油菜对于重金属耐受程度的不同，对不同重金属的净化率也表现的不同。对于镉的净化率较低；蚕豆对于不同的重金属的耐受程度也不同，蚕豆对铜的净化率较高。

2.5农作物中重金属分析

在60天的种植后，对油菜和蚕豆植株进行收割、烘干和粉碎，并且对植株进行消解。在消解的过程中进行重金属的测定，可以发现，泥浆和土壤混合物中，减少的重金属中约90%是因为植物对其进行吸收，也有极少量重金属因为灌溉水、雨水以及其他原因出现了流失。

3　总结

通过对不同比例的泥浆和土壤混合物进行分析，并且对种子的发芽率和植株生长高度进行分析，研究污染物对于植物的影响状况，可以得知，当土壤与泥浆比例不低于4:1时候，对于植物的日常生长和发育的影响不大；并且通过对收割植物后的土壤进行测定，可以发现，种植后的土壤无论肥力还是蓄水能力较之前都有了较大的提高。而且可以发现油菜和蚕豆对于泥浆中的重金属都有一定的净化能力，并且对泥浆的处理效果较好。所以可以确定土地化处理可以很好地处理钻井泥浆中的有机无机污染物。

[1]秦明,王兵,张鹏飞.低密度深井钻井废弃泥浆固化技术研究 [J].广州化工.2009 (2)

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P62[文献码]B

1000～405X（2016）～4～425～1